- In vivo evaluation of the translations of the gleno-humeral joint using Magnetic resonance imaging
- Calderone, Manuela <1982>
Subject
- ING-INF/06 Bioingegneria elettronica e informatica
Description
- Gleno-humeral joint (GHJ) is the most mobile joint of the human body. This is related to theincongr uence between the large humeral head articulating with the much smaller glenoid (ratio 3:1). The GHJ laxity is the ability of the humeral head to be passively translated on the glenoid fossa and, when physiological, it guarantees the normal range of motion of the joint. Three-dimensional GHJ linear displacements have been measured, both in vivo and in vitro by means of different instrumental techniques. In vivo gleno-humeral displacements have been assessed by means of stereophotogrammetry, electromagnetic tracking sensors, and bio-imaging techniques. Both stereophotogrammetric systems and electromagnetic tracking devices, due to the deformation of the soft tissues surrounding the bones, are not capable to accurately assess small displacements, such as gleno-humeral joint translations. The bio-imaging techniques can ensure for an accurate joint kinematic (linear and angular displacement) description, but, due to the radiation exposure, most of these techniques, such as computer tomography or fluoroscopy, are invasive for patients. Among the bioimaging techniques, an alternative which could provide an acceptable level of accuracy and that is innocuous for patients is represented by magnetic resonance imaging (MRI). Unfortunately, only few studies have been conducted for three-dimensional analysis and very limited data is available in situations where preset loads are being applied. The general aim of this doctoral thesis is to develop a non-invasive methodology based on open-MRI for in-vivo evaluation of the gleno-humeral translation components in healthy subjects under the application of external loads.
- L’articolazione gleno-omerale rappresenta l’articolazione più mobile del corpo umano. Le ragioni di ciò sono da ricondursi alla parziale congruenza tra la testa omerale che si articola con la più piccola cavità glenoidea (rapporto 3:1). La lassità dell’articolazione gleno-omerale rappresenta l’attitudine della testa omerale a essere traslata passivamente rispetto alla cavità glenoidea; essa garantisce, quando fisiologica, il normale range di movimento dell’articolazione. Gli spostamenti lineari tridimensionali (lassità) sono stati misurati, sia in vivo sia in vitro per mezzo di diverse tecniche strumentali. In vivo gli spostamenti dell’articolazione gleno-omerale sono stati valutati con sistemi stereofotogrammetrici, sensori di tracciamento elettromagnetici, e tecniche di bio-imaging. Sia i sistemi stereofotogrammetrici sia i dispositivi di tracciamento elettromagnetici, a causa della deformazione dei tessuti molli che circondano le ossa, non sono adatti a stimare accuratamente piccoli spostamenti, come possono essere le traslazioni dell’articolazione gleno-omerale. Le tecniche di bioimaging possono garantire un’accurata descrizione della cinematica articolare (spostamenti lineari e angolari), ma a causa dell’esposizione alle radiazioni molte di queste tecniche, come la tomografia assiale computerizzata e la fluoroscopia, sono invasive per i pazienti. Tra le tecniche di bio-imaging, un’alternativa che può garantire un accettabile livello di accuratezza e che risulta innocua per i pazienti è rappresentata dall’imaging di risonanza magnetica (RM). Sfortunatamente, solo pochi studi sono stati condotti sull’analisi tridimensionale e pochi dati sono disponibili in situazioni in cui l’articolazione è soggetta all’azione di carichi esterni noti. L’obiettivo generale di questa tesi di dottorato è di sviluppare una metodologia non invasiva basata sulla RM aperta per la valutazione in vivo delle componenti traslazionali dell’articolazione glenoomerale in soggetti sani e con l’applicazione di carichi esterni.
Date
- 2014-05-09
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-13227
Calderone, Manuela (2014) In vivo evaluation of the translations of the gleno-humeral joint using Magnetic resonance imaging, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Bioingegneria